BRPI1000674B1 - Eletrocondicionador de enurese - Google Patents

Abstract

eletrocondicionador de enurese. pertencente ao campo de aplicação da indústria de aparelhos médicos, é constituído de um sensor de umidade (2) interligado a um circuito elétrico que é ativado pela aquosidade. com a percepção do líquido será gerada uma corrente elétrica com freqüência de 50hz. um profissional deverá calibrar a amperagem do aparelho (1) que deve ser adaptado a sensibilidade de cada individuo, que ao receber o impulso elétrico contrai a musculatura perineal, ocluindo a uretra e por reflexo inibe a contração da bexiga impedindo a perda urinária.

Description

[01] Refere-se a presente patente de invenção a um aparelho que visa tratar a enurese noturna e pertence ao setor técnico da indústria de aparelhos médicos.

[02] Atualmente a enurese noturna é tratada por medicação ou por meio de um alarme de enurese, sendo este último o melhor tratamento a longo prazo. Isto se deve ao fato deste aparelho condicionar o indivíduo à inibição da contração da bexiga durante o sono, tornando o resultado duradouro. Apesar deste tratamento estar bem estabelecido e ser utilizado no mundo inteiro, existem diversos problemas que impedem que muitos indivíduos obtenham sucesso terapêutico. Entre estes incluem-se o indivíduo que geralmente demora semanas para se condicionar e neste período permanecem urinando na cama, levando muitos a desistirem do método. Além disso, outros familiares acordam com o alarme, o que predispõe a estresse e conflitos familiares.

[03] O objetivo da invenção é manter os benefícios do princípio de condicionamento do alarme de enurese, porém evitando os problemas existentes como a perda urinária noturna e que familiares acordem durante seu funcionamento.

[04] Este invento consiste de um sensor de umidade interligado a um circuito elétrico que é ativado quando o sensor for estimulado pela umidade. A partir daí será gerada uma corrente elétrica com frequência de 50Hz.

[05] O aparelho deverá ter sua amperagem calibrada previamente por um profissional, uma vez que não deverá ultrapassar o limiar de sensibilidade que depende de cada indivíduo. Com esta frequência de corrente, a musculatura perineal se contrai, ocluindo a uretra, inibindo a contração da bexiga por reflexo, impedindo então a perda urinária. Os eletrodos que liberam a corrente elétrica à pele, são superficiais e são colocados na região perianal.

[06] A pesquisa efetuada no INPI que recebeu o n°. 0041/10 apontou diversos processos particularmente relevantes, na opinião da pesquisadora. Após uma análise do próprio inventor chegou-se à conclusão que o objeto da patente, não se assemelha a nenhum dos aparelhos apresentados pela busca. A presente patente de invenção, diferentemente de todos os aparelhos apresentados, tem como objetivo, após o estímulo do sensor de umidade em decorrência da perda urinária noturna, haver uma eletroestimulação da inervação da musculatura perineal fazendo que haja uma contração do esfíncter uretral externo. Essa contração fará com que haja imediata interrupção do fluxo urinário, evitando-se a perda de urina noturna. Diferentemente dos outros aparelhos, o Eletrocondicionador de Enurese, objeto da presente patente, usa uma corrente com frequência de 50Hz, que é a mais adequada para interrupção da micção. Correntes com frequências menores que 30Hz, como as apresentadas por outras patentes, não contraem a musculatura.

[07] Após alguns episódios de ativação do aparelho, o indivíduo passa a ser condicionado a ter o controle noturno da urina.

[08] Este invento terá o alarme sonoro como opção, mas fundamentalmente esse não é o princípio. O sensor de umidade não serve apenas para avisar que a perda urinária está ocorrendo, mas sim para ativar o eletroestimulador e ocorrer a interrupção da micção. Nos processos apontados na pesquisa como particularmente relevantes, os de nos. CN1088122A e CN1208658A, um nervo abdominal é estimulado para fazer com que haja um aprendizado cerebral e cura da incontinência. Nenhum aparelho foi concebido, com base na estimulação da musculatura perineal, para interromper imediatamente o fluxo urinário durante o episódio de enurese noturna. Portanto, a invenção é inovadora. Com o tempo, o indivíduo vai se condicionando e controla por si próprio a micção durante o sono, inconscientemente. O tratamento traz a grande vantagem frente a todos os aparelhos usados atualmente, que é o de evitar a incontinência noturna enquanto o condicionamento cerebral está ocorrendo.

[09] Na patente CN1208658 é usada uma estimulação em horários pré-estabelecidos de forma regular e não é ativado de acordo com o sensor de umidade como a patente em questão.

[10] Na patente CN86207621, o aparelho não tem os princípios de funcionamento do Eletrocondicionador de Enurese (sensor de umidade e eletroestimulação perineal), além de ter a frequência de corrente variável entre 1 e 15HZ, enquanto neste a frequência é fixa em 10Hz.

[11] Na patente CN2907737Y a estimulação é peniana e clitoridiana e os princípios de funcionamento são diferentes do Eletrocondicionador de Enurese.

[12] Na patente UA74829 a eletroestimulação é realizada por compressas colocadas na cama, na região da bacia e a frequência da corrente é de 30Hz. Portanto, difere completamente da patente objeto deste relatório descritivo.

[13] Na fase de exame do presente pedido de registro do ELETROCONDICIONADOR DE ENURESE, foram citados os três documentos de patentes US3678928, US2008300651 e GB680088, contudo nenhum deles apresenta características idênticas ao presente pedido, como será demonstrado a seguir.

[14] Diferenças entre o presente pedido de patente PI1000674-5 e o documento de patente US3678928:

[15] O documento de patente US3678928 trata-se de uma invenção idealizada com uma proposta de higiene do paciente, onde o aparelho detecta a urina por meio de um alarme e um circuito elétrico serve para avisar ao paciente. Ao contrário do nosso aparelho, aquele não tem a finalidade curativa. Seu circuito elétrico, diferentemente do nosso, não serve para ativar a contração da musculatura perineal e esfíncter uretral externo e evitar a perda urinária, que é o nosso conceito, pois utilizamos uma corrente elétrica específica que é customizada para cada paciente de acordo com o limiar motor e sensitivo. O objeto da patente US3678928 serve apenas para ativar o alarme e o circuito relacionado à higiene do paciente, por meio do nervo obturador, segundo seu titular. Enquanto o nosso pedido de patente PI1000674-5 objetiva ativar o nervo pudendo. Diferentemente da patente US3678928, os eletrodos do nosso pedido de patente PI1000674-5 são colocados especificamente na região perineal com o intuito de contrair o assoalho pélvico. Para tanto, o estímulo é realizado por frequência específica de corrente que permite ativar as fibras motoras e contração muscular. Essa é uma diferença substancial dos dois aparelhos. Na patente US3678928, em questão, o conceito é diferente, tendo o estímulo elétrico apenas o intuito de avisar ao paciente, já que este sente o estímulo próximo ao esfíncter. No nosso, para haver cura deve haver contração da musculatura perineal demonstrada.

[16] Outro aspecto diferente é que a patente US3678928 está relacionada à construção de uma roupa íntima que é construída de tal maneira, com várias camadas e fixada de tal forma, que, segundo seu titular, a urina não extravasa lateralmente. Portanto, mais uma vez, é apenas uma peça higiênica que impede o indivíduo de extravasar a urina para outros locais e não, ao contrário do nosso pedido PI1000674-5, se presta ao tratamento.

[17] O documento de patente US3678928 utiliza os eletrodos para enviar estímulos sensoriais ao paciente. Em outras palavras, o estímulo enviado é apenas para avisar ao indivíduo da perda urinária por meio de uma corrente elétrica devidamente tolerada pelo indivíduo. No nosso pedido PI1000674-5, a corrente utilizada é uma que, de tal maneira, permita estímulo motor ao nervo pudendo que fará com que o períneo contraia e essa contração evitará a perda urinária. No nosso pedido PI1000674-5, o estímulo elétrico não é no nível sensitivo, ao contrário da patente US3678928, que somente tem a intenção de avisar ao paciente da perda. Nesse aparelho, portanto, o estímulo elétrico serve apenas para acordar o paciente. No nosso caso, o estímulo é motor e serve para contrair o esfíncter uretral externo e evitar a perde urinária. As vantagens do nosso aparelho são que, além de manter a cama seca, não por meio de uma roupa íntima construída para esse fim, como proposto por essa patente, mas simplesmente pela contração perineal devida aos nossos eletrodos que são colocados no corpo na região perineal.

[18] Ao contrário do nosso pedido de patente PI1000674-5, onde detalhamos as características da corrente, nenhum desenho esquemático do tipo de estímulo (apenas do aparelho) é oferecido na patente US3678928.

[19] Diferenças entre o presente pedido de patente PI1000674-5 e o documento de patente US2008300651:

[20] O documento US2008300651 trata-se de uma patente idealizada fundamentalmente para detecção do momento de perda urinária e fecal. Essa informação pode ser acoplada a um estímulo elétrico, que é por meio de um eletrodo implantado na região sacral (“lead”) - 310 em figura 15B. Isso está demonstrado nos desenhos apresentados. Essa “lead” é implantada na região espinhal sacral, sendo o microcontrolador (302 em figura 15B) implantado no subcutâneo do paciente, sendo portanto realizada por meio de procedimento cirúrgico.

[21] Sendo assim, difere substancialmente do aparelho do nosso pedido PI1000674-5 Eletrocondicionador de Enurese, no qual os eletrodos são de superfície, colocados na região perineal enquanto o paciente dorme. No outro dia os eletrodos são retirados e recolocados à noite. Portanto, no nosso aparelho, os nossos eletrodos são colocados especificamente na região perineal com o intuito de contrair o assoalho pélvico. Para tanto, o estímulo é realizado por frequência específica de corrente que permite ativar as fibras motoras e contração muscular. Essa é uma diferença substancial dos dois aparelhos. A ativação nervosa no aparelho do nosso pedido PI1000674-5, diferentemente da patente US2008300651, se dá por meio de eletrodos de superfície e pode ser customizada para cada paciente. Na patente US2008300651, o “lead” é implantado com cirurgia.

[22] Na patente US2008300651, por haver um implante cirúrgico de eletrodo próximo ao nervo, pode acarretar danos ou migração. Também, o implante do microcontrolador no subcutâneo pode levar à infecção e à extrusão, sendo necessário nova cirurgia para retirá-lo. No aparelho do nosso pedido PI1000674-5 Eletrocondicionador de Enurese, não há risco de lesão neuronal ou infecção de subcutâneo, já que não é colocado por cirurgia. Enquanto no outro US2008300651 o eletrodo é implantado nas vértebras sacrais, no nosso PI1000674-5 ele é de superfície, no períneo.

[23] Diferenças entre o presente pedido de patente PI1000674-5 e o documento de patente GB680088:

[24] O documento de patente GB680088 refere-se a um aparelho que consiste em um sensor elétrico que ativa um circuito que causará sensação de vibração ao paciente quando há enurese noturna. Não há eletrodos perineais. Nesse sentido é completamente diferente do nosso pedido PI1000674-5, que consta de dois eletrodos de superfícies posicionados no períneo que são ativados quando o sensor de umidade se molha de urina. No nosso pedido PI1000674- 5, os eletrodos são de superfície, colocados na região perineal enquanto o paciente dorme. Portanto, os nossos eletrodos são colocados especificamente na região perineal com o intuito de contrair o assoalho pélvico. Para tanto, o estímulo é realizado por frequência específica de corrente que permite ativar as fibras motoras e contração muscular. O tipo de estímulo realizado por nosso aparelho tem a frequência de corrente ideal para que haja contração muscular perineal, sem desconforto ao paciente. Há nítidas diferenças no formato, no conceito e no funcionamento.

[25] Para um melhor entendimento do funcionamento do aparelho objeto do presente pedido de patente, faz-se referência aos desenhos anexos.

[26] Como se infere dos desenhos, a fig. 1 é uma vista externa do aparelho e a fig. 2 representa o esquema eletrônico de funcionamento.

[27] O Eletrocondicionador de Enurese é constituído de um dispositivo eletrônico portátil (1) capaz de detectar presença de urina por meio de um sensor de umidade (2) especificamente desenvolvido e gerar um sinal elétrico com forma de onda quadrada, unidirecional, com frequência de 50 (cinquenta) Hz e largura de pulso de 700 microssegundos, com intensidade de corrente ajustável desde 0 mA (zero miliampères) a aproximadamente 35 mA (trinta e cinco miliampères) a depender da impedância da região a ser eletroestimulada. Nos lugares a serem eletroestimulados serão aplicados os eletrodos que serão conectados às garras (3).

[28] O dispositivo eletrônico portátil (1) é alimentado através de pilhas ou baterias a depender do modelo. O aparelho é ligado através da chave liga/desliga (4) (ou qualquer outro meio adequado) e apresenta o LED (5) aceso.

[29] MODO OPERACIONAL

[30] O Modo de Operação Normal (MON) é o modo padrão de funcionamento do aparelho. Sempre que este for ligado estará automaticamente selecionado o MON. Neste modo, o equipamento monitora o sensor de umidade (2) visando detectar a presença de líquidos condutores de eletricidade (urina, suor, saliva, água potável, etc). Enquanto não ocorrer de o sensor (2) ser acionado, nenhum sinal elétrico é enviado para as garras (3) e nenhum som é emitido pelo alarme. Quando algum líquido condutor de eletricidade (urina, neste caso) atinge o sensor, a depender do ajuste de sensibilidade, o aparelho (1) passa a enviar, durante alguns segundos, um sinal elétrico, segundo as especificações técnicas e com intensidade igual à previamente ajustada.

[31] DESCRIÇÃO DAS ETAPAS DO CIRCUITO

[32] Conversor Boost

[33] O circuito formado por Q1, D2, L1 e C6 configura um “Conversor CC/CC tipo boost” no qual Q1 é o elemento chaveador e ajuste da tensão de saída (V+) é feito pelo circuito de controle tipo PWM embutido no PIC. O pino 9 (CCP1) do PIC funciona como uma saída PWM chaveando a 50KHz com “duty cycle” variável.

[34] CKT Aux 2

[35] O “Conversor CC/CC” leva aproximadamente 200 microssegundos para estabilizar a tensão de saída. O “CKT Aux 2” é acionado durante esse tempo de estabilização do conversor colocando uma carga (R14) provisória na saída do conversor para que este não fique em aberto durante o tempo de estabilização.

[36] CKT Aux 1

[37] Este circuito funciona como uma chave eletrônica permitindo a passagem da corrente para a carga (eletrodos) durante o tempo de 700 microssegundos durante o ciclo de eletroestimulação, já que o “Conversor CC/CC” tem de ser ligado 200 microssegundos antes para aguardar a estabilização.

[38] “Sensor de corrente” e “CKT ref. 1”

[39] Estes dois circuitos funcionam em par como entradas de um circuito comparador interno ao microcontrolador. O R3 está em série com a carga (eletrodos) e funciona como um resistor de shunt. “O CKT ref. 1”, através do ajuste de P1, oferece uma tensão referência para o comparador. Quando o Eletrocondicionador está no tempo alto do estágio de estimulação elétrica (enviando a corrente para os eletrodos), o microcontrolador ajusta o “duty cycle” do circuito de PWM para aumentar ou diminuir a tensão de saída (V+) do “Conversor CC/CC”, de maneira a obter na carga a corrente previamente ajustada através de P1.

[40] CKT Reset

[41] Efetua o reset do microcontrolador sempre que S3 é acionada.

[42] CKT Alarme

[43] Emite sinal sonoro sempre que recebe sinal do microcontrolador.

[44] CKT ref. 2 e Detector de umidade

[45] Estes dois circuitos funcionam em par como entradas de um circuito comparador interno ao microcontrolador. Sempre que no sensor (par de condutores) ocorrer uma impedância inferior a um valor que pode variar de 30 a 530 Kohms a depender do ajuste de P2, o microcontrolador interpreta que o sensor está molhado e ativa o modo de eletroestimulação.

[46] Estabilizador de tensão

[47] Este circuito mantém a tensão sobre o microcontrolador e circuitos de referência estáveis mesmo com alguma variação na carga das baterias.

[48] DESCRIÇÃO DO FUNCIONAMENTO GERAL

[49] Após ser ligado, o equipamento entra automaticamente no modo de operação normal (MON), ou seja, o microcontrolador passa a monitorar o detector de umidade e permanece assim até que seja desligado ou que seja ajustado para o modo de ajuste (MA).

[50] Quando ocorre a detecção de líquido, o microcontrolador passa a ligar e desligar o “Conversor CC/CC” com uma frequência de 50Hz durante o tempo de 900 microssegundos, sendo que os primeiros 200 microssegundos deste ciclo são apenas para garantir a estabilidade da tensão de saída, quando, só então a tensão é enviada à carga ao ligar o CTK Aux. 2.

[51] Durante os 700 microssegundos em que a tensão de saída está sendo aplicada à carga, o microcontrolador monitora a tensão sobre o resistor de shunt (R3) com a tensão ajustada no “CKT ref. 2”. Enquanto a tensão sobre R3 é inferior à ajustada, o “duty cycle” da saída PWM é aumentado, a fim de aumentar a tensão na carga e atingir a corrente ajustada. A tensão de saída começa sempre da menor possível (tensão da bateria) e é aumentada até que a tensão sobre R3 seja a mesma ajustada no “CKT ref. 2”.

[52] Se a tensão sobre R3 for superior à ajustada no “CKT ref. 2”, o “duty cycle” do PWM é reduzido para que a tensão de saída do “Conversor CC/CC” também diminua.

[53] Durante esse processo, se a tensão de saída atingir um máximo (aproximadamente 80 Volts, quando está com baterias completamente carregadas) e a corrente na carga não atingir o valor ajustado em “CKT ref. 2”, o aparelho emite um som intermitente com bips curtos e rápidos.

[54] O controle acima descrito ocorre em poucos nanossegundos. O efeito desse processo é a manutenção de uma corrente com forma de onda quadrada e frequência de 50Hz com intensidade constante durante o tempo alto de 700 microssegundos.

[55] Vinte segundos após a detecção do líquido no sensor de umidade, a corrente de saída é desligada automaticamente e o aparelho emite um alarme sonoro intermitente com bips longos no intuito de acordar o indivíduo para urinar.

Claims (5)

1) ELETROCONDICIONADOR DE ENURESE, constituído por um dispositivo eletrônico portátil (1) que contém um sensor de umidade (2), um microcontrolador conectado ao referido sensor de umidade (2), garras (3) e um par de eletrodos de superfície conectados às referidas garras (3), caracterizado pelo microcontrolador ser programado para realizar as etapas de: - detectar líquido por meio do referido sensor de umidade (2); - com o referido microcontrolador, subsequentemente à detecção de líquido, atua um par de eletrodos de superfície adequados para serem colocados nas nádegas, em cada lado do ânus, com um sinal elétrico, sendo que dito sinal elétrico gerado é um sinal de corrente quadrada unidirecional com 50 Hz e largura de pulso de 700 microssegundos, com amplitude de até 35 mA, sendo que dita amplitude pode ser escolhida para cada indivíduo de modo que seja suficiente para contrair os músculos perineais sem exceder o limiar de sensibilidade do indivíduo.

2) ELETROCONDICIONADOR DE ENURESE, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo dispositivo eletrônico portátil (1) conter ainda um conversor CC/CC, um segundo circuito principal, um segundo circuito auxiliar e um resistor de shunt (R3), pela geração de cada sinal de corrente quadrada compreender o ligar e desligar do referido conversor CC/CC, com uma frequência de 50 Hz, tal processo compreendendo: - esperar um período de estabilização consistindo nos primeiros 200 microssegundos de uma duração de 900 microssegundos ligado, para assegurar a estabilidade da tensão de saída; - ligar o referido segundo circuito auxiliar, enviando assim tensão para os referidos eletrodos de superfície quando o sensor de umidade (2) é ativado; - monitoramento de uma voltagem no referido resistor de shunt (R3) pelo microcontrolador, com uma voltagem definida no referido segundo circuito principal durante os 700 microssegundos seguintes, em que uma voltagem de saída está sendo aplicada aos referidos eletrodos; - enquanto a voltagem no resistor shunt (R3) é menor do que a voltagem definida, um ciclo de trabalho de saída PWM é aumentado a fim de aumentar a voltagem dos eletrodos e atingir uma corrente definida; - a tensão de saída sempre começa de um valor mais baixo possível e aumenta até que a tensão no resistor de shunt (R3) seja igual à tensão definida; - se a tensão no resistor de shunt (R3) exceder a referida tensão definida, o ciclo de trabalho PWM é diminuído de forma que a tensão de saída do conversor CC/CC também diminui.

3) ELETROCONDICIONADOR DE ENURESE, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo dispositivo eletrônico portátil (1) compreender ainda uma carga provisória (R14) que durante o período de estabilização do conversor CC/CC a carga temporária (R14) é colocada na saída do dito conversor CC/CC.

4) ELETROCONDICIONADOR DE ENURESE, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo microcontrolador ser ainda programado para que um sinal elétrico não seja enviado aos eletrodos a menos que o sensor de umidade (2) seja ativado.

5) ELETROCONDICIONADOR DE ENURESE, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado pelo dispositivo eletrônico portátil (1) compreender ainda meios para emitir um alarme sonoro e o microcontrolador ser configurado para enviar um sinal aos referidos meios para emitir um alarme sonoro, que aciona os referidos meios a fim de emitir som, ao ser acionado o sensor de umidade (2).

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